3636: Este planeta super-quente não tem céus azuis

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do exoplaneta super-quente WASP-79b, localizado a 780 anos-luz de distância. O planeta orbita extremamente perto de uma estrela muito mais quente que o nosso Sol. O planeta é maior que Júpiter e a sua atmosfera nublada muito profunda “borbulha” a quase 1650º C – a temperatura do vidro derretido. O Telescópio Espacial Hubble e outros observatórios mediram como a luz estelar é filtrada através da atmosfera do planeta, permitindo a análise da sua composição química. O Hubble detectou a presença de vapor de água.
Crédito: NASA, ESA e L. Hustak (STScI)

A previsão meteorológica para o planeta gigante, super-quente, do tamanho de Júpiter, WASP-79b, é humidade, nuvens dispersas, chuva de ferro e céus amarelos.

O Telescópio Espacial Hubble da NASA reuniu forças com o Telescópio Magellan II do Consórcio Magellan no Chile para analisar a atmosfera deste planeta, que orbita uma estrela que é mais quente e brilhante do que o nosso Sol e está localizada a uma distância de 780 anos-luz da Terra na direcção da constelação de Erídano. Entre os exoplanetas, planetas que orbitam outras estrelas que não o Sol, WASP-79b está entre os maiores já observados.

A surpresa nos resultados publicados recentemente é que o céu do planeta não tem evidências de um fenómeno atmosférico chamado dispersão de Rayleigh, onde certas cores da luz são dispersadas por partículas muito finas de poeira na atmosfera superior. A dispersão de Rayleigh é o que torna o céu da Terra azul ao espalhar os comprimentos de onda mais curtos (mais azuis) da luz solar.

Os investigadores dizem que, dado que WASP-79b não parece ter este fenómeno, o céu diurno provavelmente será amarelado.

“Este é um forte indício de um processo atmosférico desconhecido que não estamos a contabilizar nos nossos modelos físicos. Eu mostrei o espectro de WASP-79b a vários colegas, e o seu consenso é que ‘isso é estranho,'” disse Kristin Showalter Sotzen do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland.

A equipa gostaria de encontrar outros planetas com uma condição semelhante a fim de aprender mais.

“Como é a primeira vez que vemos isto, não temos muita certeza de qual é a causa,” disse Sotzen. “Precisamos de ficar atentos a outros planetas como este porque podem ser indicativos de processos atmosféricos desconhecidos que actualmente não compreendemos. Como temos apenas um planeta como exemplo, não sabemos se é um fenómeno atmosférico ligado à evolução do planeta.”

Os Júpiteres quentes orbitam tão perto das suas estrelas que a sabedoria convencional diz que migraram para dentro em direcção a uma íntima órbita, depois de “engolirem” gás frio nas frias regiões exteriores de um sistema planetário. WASP-79b completa uma órbita em apenas três dias e meio. Mas este planeta está numa órbita polar invulgar em torno da estrela, o que contraria as teorias dos cientistas sobre como os planetas se formam – especialmente os Júpiteres quentes.

Os novos resultados podem potencialmente fornecer pistas adicionais para a história de planetas semelhantes. Alguns Júpiteres quentes parecem ter atmosferas nubladas enquanto outros parecem ter atmosferas limpas. Se for como outros Júpiteres quentes, WASP-79b pode ter nuvens dispersas e o ferro elevado a grandes altitudes pode precipitar como chuva.

WASP-79b tem o dobro da massa de Júpiter e é tão quente que possui uma extensa atmosfera, ideal para estudar a luz estelar que é filtrada e “raspa” a atmosfera a caminho da Terra.

Para estudar o planeta, a equipa usou um espectrógrafo – um instrumento que analisa os comprimentos de onda da luz para observar composições químicas – acoplado ao Telescópio Magellan II no Observatório Las Campanas, no Chile. Eles esperavam ver uma diminuição na quantidade de luz estelar azul devido à dispersão de Rayleigh. Em vez disso, viram a tendência oposta. Os comprimentos de onda mais curtos e azuis da luz parecem ser mais transparentes, indicando menos absorção e dispersão pela atmosfera. Este resultado foi consistente entre as observações independentes de WASP-79b levadas a cabo com o satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA.

WASP-79b também foi observado como parte do programa PanCET (Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury) do Telescópio Espacial Hubble, e essas observações mostraram que há vapor de água na atmosfera de WASP-79b. Com base nesta descoberta, o planeta gigante foi seleccionado como um alvo de Ciência Antecipada do futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA. Espera-se que o Webb forneça bastantes dados espectrais em comprimentos de onda infravermelhos mais longos. Estas observações podem revelar mais evidências de vapor de água na atmosfera do planeta e vão fornecer uma visão mais detalhada da composição química do planeta, o que poderá ajudar a revelar a fonte subjacente do espectro peculiar.

Astronomia On-line
5 de Maio de 2020

 

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